Камская государственная академия физической культуры и туризма

Эта статья опубликована сборнике научных трудов "Фундаментальные науки и практика" с материалами Третьей Международной Телеконференции "Проблемы и перспективы современной медицины, биологии и экологии" - Том 1 - №4. - Томск - 2010.

    

Представлен сравнительный анализ изменений центральной гемодинамики, определяемых с помощью тетраполярной грудной реографии тела у 400 мальчиков основной группы здоровья 10-11 лет, распределенных на группы различных типов конституции и на типы нервной системы. Выявлены следующие достоверные различия в структуре гемодинамической реакции, зависящие от типа конституции: гиперстеники обладают самой низкой частотой сердечных сокращений (ЧСС), имеют самые низкие цифры удельного периферического сопротивления (УПС) и самые высокие цифры ударного объема крови (УОК), ударного индекса (УИ) и систолического артериального давления (АДс). Высокое АДс у гиперстеников обеспечивается в большой степени за счет высокого уровня УОК (УИ), и в меньшей степени за счет повышения УПС. Более низкое ЧСС у гиперстеников по сравнению с астениками и нормостениками обусловлено преобладанием возбуждения парасимпатического звена вегетативной нервной системы. Высокое УПС обеспечивает высокие показатели АДс у астеников в большей степени, чем УО. В группе мальчиков со слабым типом нервной системы была выявлена самая широкая динамика (вариация) показателей ЧСС, что указывает на активное участие парасимпатической нервной системы.
Знание особенностей гемодинамики у лиц с различными типами конституции имеет значение для определения границ нормы и патологии.
В этом возрасте (10-11 лет) завершается ростовой  скачок , и еще не начался пубертатный; начинают проявляться индивидуально-типологические конституциональные особенности телосложения [13]. По пропорциям тела ребенок уже очень похож на взрослого, хотя его ноги относительно короче, а плечи значительно уже [1-2].
Во всех органах и системах происходят морфофункциональные преобразования, создающие благоприятные условия для осуществления больших объемов мышечной работы за счет функционирования аэробного источника энергии. Важно подчеркнуть, что только к этому возрасту  морфофункциональное развитие ребенка достигает такого уровня, который способствует длительному поддержанию работоспособности [11].

МЕТОДИКА

Обследованы 400 мальчиков школ г. Набережные Челны и г. Елабуги в возрасте 10-11 лет, у которых регистрировались параметры  роста, веса и окружности грудной клетки (ОГК), динамометрии кисти, артериального давления (АД) и одновременно оценивали состояние гемодинамики, методом грудной тетраполярной реографии (В. Кубичек с соавт., 1966; Ю.Т. Пушкарь с соавт., 1977)  с помощью медицинской диагностической системы «Валентина» (СПб, ПО «НЕО»), совмещенной с компьютером. Система предусматривала автоматическую обработку материалов.
Реография является бескровным методом исследования кровообращения, основанным на регистрации изменения электрического сопротивления живых тканей во время прохождения через них электрического тока высокой частоты, но малой силы. Предпосылкой для широкого внедрения данного метода стали научные работы А.А.Кедрова (1948) и J.Nyboer (1950) в опыте по клинической и спортивной медицине [14].
    Исследования проводились в одно и то же время суток,  во избежание ошибок, связанных с циркадными колебаниями ЧСС и других показателей.
    Для распределения детей по типам конституции нами была использована классификация Черноуцкого с помощью индекса Пинье, который отражает связь между окружностью грудной клетки в фазе выдоха (ОГК, см), ростом стоя (Р, см) и массой тела (В, см), динамометрия мышц рук. Мы обращали внимание на развитие и соотношение таких признаков, как форма спины, грудной клетки, живота, ног, степень развития костной, мышечной и жировой тканей. Для определения типов нервных систем у школьников нами был использован теппинг-тест Ильиного Е.П.
    Нами оценивались следующие показатели гемодинамики: артериальное давление систолическое и диастолическое (АДс, АДд мм.рт.ст.), частота сердечных сокращений (ЧСС, уд/мин), ударный индекс (УИ, мл/с), мощность левого желудочка (МЛЖ, Вт), удельное сопротивление (УПС).
    Результаты исследования с цифровыми данными подвергнуты статистической обработке различиями между показателями по критерию Стьюдента, считая их достоверными при p<0,05 и p<0,01.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

 При группировке испытуемых мальчиков на типы конституций, нами было замечено явное преобладание астенического типа (88,59%) над всеми остальными. Причем, такое явное преимущественное преобладание продольных размеров над поперечными можно объяснить влиянием городской среды.
    Группа гиперстеников в нашем исследовании в процентном соотношении оказалась самой низкой – 1,14%, нормостеники составили лишь 10,27 %.
    Можно предположить, что в отдаленных от города районах, процентное соотношение конституциональных групп изменится в сторону преобладания нормостеников и гиперстеников.
Астеники имеют достоверно ( p<0,05) более низкие показатели длины тела, чем гиперстеники и нормостеники. Максимальные различия в средних значениях длин тела между астениками (144,71 см) и гиперстениками (157,83 см) составляет 13,12 см. А разница в величине этого признака между астениками и нормостениками (150,71) становится меньше и составляет 7,2 см.
    Достоверные отличия средних величин по окружности грудной клетки выявлены между мальчиками сравниваемых типов, где наиболее низкие показатели наблюдаются у астеников – 66,34 см, наибольшие у гиперстеников – 93,5 см, что на 14,2 см больше ,чем у нормостеников (79,3 см).
    Дефицит массы тела выявлен у 13,4 % астеников, что свидетельствует о нарушении в организме различных видов обмена веществ.
    В остальных случаях показатели массы тела находятся в пределах нормы [1,2,10,11] .
    Динамометрические значения указывают на то, что силовые показатели кистей в среднем у детей астенической группы на 3,57 кг – 2,83 кг меньше, чем у нормостеников, и на 5,25 кг – 5,97 кг, чем у гиперстеников, т.к. мышечная система у них наиболее развита.
    Анализ параметров сердечно-сосудистой системы показал, что дети с различными типами конституции имеют существенно достоверные различия по многим показателям центральной гемодинамики. Результаты исследований показателей гемодинамики представлены в табл. 3.2 – 3.4.
    Во время исследования было установлено, что у детей с гиперстенической конституцией средние показатели ЧСС наиболее низкие 68 уд/мин (p<0,05), по сравнению с другими типами: у астеников- 75,71 уд/мин (p<0,01), а у нормостеников 80,34 уд/мин (p<0,01).
    Величина ЧСС астенической и нормостенической групп находится в пределах нормы (78-85 уд/мин). Причем считается, что высокая частота сердцебиения потенциально не выгодна для нормального кровообращения, т.е. укорачивается период диастолического кровотока, и изгнание МОК при определенном артериальном давлении метобалически для организма обходится  «дороже». Сердечные сокращения не проявляются в виде внешней работы, но и требуют значительного потребления кислорода. Эта работа возрастает при увеличении частоты сердцебиений, следовательно, повышается потребление кислорода миокардом [13].
    Более низкая ЧСС у гиперстеников, по нашему предположению, может быть связана с преобладающим действием парасимпатического отдела нервной системы, в отличие от нормостеников и астеников, у которых сердечная деятельность учащается под воздействием симпатической части вегетативной нервной системы.
    У гиперстеников так же констатировано, что наиболее низкое удельное периферическое сопротивление (УПС) – 25 (p<0,05), возможно происходит за счет более низкого тонуса капилляров и прекапилляров.
    Группа детей гиперстенического типа обладает достоверно высоким ударным объемом крови (УОК) -64,52 (p<0,05), а у астеников и нормостеников данный показатель практически одинаков по сравнению с гиперстениками.
    Минутный объем крови (МОК) – один из главных показателей кровоснабжения. Данная величина подвергается большим индивидуальным колебаниям и зависит от различных условий: функционального состояния организма, температуры тела, положения тела в пространстве и т.д. [17]. Имея в виду все эти факторы, можно предположить, что повышенный МОК у гиперстеников на фоне более редкого ЧСС обеспечивается за счет повышенного УОК, в отличие от групп астенического и нормостенического типа. Такой показатель говорит о потенциале выполнения физической работы человека. При выполнении одной и той же работы у тренированного человека значительно возрастает величина МОК при незначительном увеличении числа сердечных сокращений. Такую же картину мы наблюдаем у гиперстеников. При среднем значении ЧСС 68 уд/мин (p<0,05) средняя величина МОК составляет 4,36 л/мин. У нормостеников средние значения ЧСС – 80,35 уд/мин, а МОК – 4,189 л/мин (см. табл.2).
    Производным от УОК является УИ (ударный индекс). УИ – это соотношение УОК к площади поверхности тела, т.е. ударный индекс является более точной единицей кровоснабжения. В наших исследованиях среднее значения УИ у гиперстеников составляет 45,38 мл/с,  что на порядок выше, чем у УИ астеников – 21,51 мл/с.
    Полученные нами данные свидетельствуют о наличии разнообразных отличий у мальчиков различных конституциональных групп, в том числе и различия в средних величинах показателей систолического артериального давления (АДс). В группе гиперстеников АДс составило 110 мм. рт.ст., а у нормостеников соответственно 150 мм.рт.ст (p<0,05). Высокое АДс, очевидно, обеспечивается высоким уровнем УОК (УИ), а не повышенным УПС, что подтверждает непосредственную связь между величинами сердечного выброса и периферического сопротивления (см. табл. 3).
    В настоящее время доказано, что величина АД зависит от физического развития ребенка. При слабом физическом развитии средние показатели систолического давления несколько меньше, чем у хорошо развитых детей [13]. В нашем случае группа астеников, которая характеризуется относительным слабым развитием мускулатуры, грудной клетки, нарушением осанки (сутулость, ассиметрия и т.д.), имеет сравнительно невысокие показатели среднего значения систолического давления 95,92 мм.рт.ст., при УОК – 45,85 мл (см. табл.1). В группе мальчиков нормостенического типа средняя величина АДс составляет 95,19 мм.рт.ст. (p<0,01), что при УОК 52,24 мл подтверждает выше сказанное (см. табл.3.1.).
    По уровню диастолического давления достоверных различий не установлено.
    МЛЖ (мощность левого желудочка) – это один из основных критериев сократительной способности сердца (левого желудочка) и состояния кровоснабжения. Более высокие показатели среднего значения выявлены у гиперстеников – 2,083 Вт (в группе астеников – 1,62 Вт; в группе нормостеников – 1,564 Вт). Достоверность этих данных не установлена.
    В группе астеников выявлены наиболее высокие цифры УПС – 45, 91 (p<0,01), т.е. АД у астеников обеспечивается в большей степени УПС, чем УО 45,86 (p<0,05).
    Обобщая полученные данные УО, УИ и МОК сердечно-сосудистой системы у разных конституциональных групп, можно сделать вывод, что наиболее высоким потенциалом здоровья и физического развития обладают гиперстеники и нормостеники.
    Прежде чем начать обсуждение особенностей сердечно-сосудистой системы в аспекте различных типов нервных систем, необходимо еще раз подчеркнуть то, что становление типа нервной системы зависит от генетически обусловленных свойств организма, которые проявляются на протяжении длительного периода времени [4,6-8] .
    На основании полученных  результатов теппинг – тестирования Ильина Е.П., мы распределили испытуемых по типам нервной системы: дети с нервной системой среднего типа составили 28% (73 человека),  с сильным типом – 25 % (66 человек), со слабым типом – 15,5% (41 человек), со средне-слабым типом -31,5% (83 человека).
    Эти цифры указывают нам на то, что нынешнее экономическое положение России и ухудшение благосостояния людей оказывает отрицательное влияние на физическое состояние подрастающего поколения и его функциональные системы, в том числе сердечно-сосудистую систему.
    В группе мальчиков, обладающих слабым типом нервной системы, т.е. наиболее подверженным эмоциональным напряжениям, средние значение ЧСС составило 69,67 уд/мин (p<0,05) (см. табл.); у испытуемых со средним типом нервной системы средняя величина ЧСС составила 77,87 уд/мин (p<0,05) (см.табл.3.8); в группе с сильным типом в среднем ЧСС оказалась75,5 уд/мин (p<0,05) (см.табл. 3.5). Отсутствием различий в показателях гемодинамики у детей с различными типами нервной системы, возможно, связаны с тем, что исследование проводилось в состоянии относительного покоя. Вполне вероятно, что при изменении условий исследования различия могут выявиться.
    Следует учесть, что само исследование тоже является своеобразным эмоциональным стрессом. Его влияние как положительное, так и отрицательное, является предметом многих исследований [5, 15]. Причем в большинстве экспериментов с системой кровообращения человека наблюдались реакции повышения ЧСС и АД, что является проявлением активации симпатической  части нервной системы [4].
    По литературным данным, слабость нервной системы может выступать как фактор, способствующий эффективности и успешности деятельности на физиологическом и на психофизиологическом уровне [9].
    В нашем исследовании наименьшие показатели ЧСС (более физиологическое состояние) обнаружены у лиц со слабым и сильным типом нервной системы, а наиболее высокое ЧСС (менее физиологическая реакция) выявлена у мальчиков со средним типом нервной системы.

ВЫВОДЫ

1.    Гиперстеники обладают самой низкой частотой  сердечных сокращений 68 уд/мин (p<0,05) и удельным периферическим сопротивлением 25 уд/мин (p<0,01);
2.    Самым высоким ударным объемом крови 64,52 мл (p<0,05), ударным индексом 45,38мл/с (p<0,01) и артериальным давлением систолическим 110 мм.рт.ст. (p<0,01). Высокое систолическое артериальное давление у гиперстеников, очевидно, обеспечивается в большей степени высоким уровнем ударного объема крови (ударного индекса), а не повышенным удельным периферическим сопротивлением.
3.    Более низкая частота сердцебиения у гиперстеников по сравнению с астениками и нормастениками, вероятно, обусловлена преобладанием парасимпатического звена вегетативной нервной системы.
4.    Показатели у астеников характеризуются наиболее высокими цифрами периферического сокпротивления 45,91 (p<0,05), т.е. систолическое артериальное давление у астеников обеспечивается в большей степени за счет удельного периферического сопротивления, чем за счет ударного объема 45,86 (p<0,05).
5.    Принимая во внимание то, что исследование сердечно – сосудистой системы у детей с различными типами нервной системы проводились в относительном покое (в положении лежа), остальные показатели гемодинамики у детей с различными типами нервной системы не показали достоверных различий и находились в пределах нормы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.    В.П.Чтецов и др. Морфология человека: Учебное пособие. – 2-е изд., перераб. Доп./Б.А.Никитюк, В.П.Чтецов. – М.: Изд-во МГУ, 1990. – С. 90.
2.    Воронцова И.М.Закономерности физического развития детей и методы его оценки: Учебное пособие. Л.: Лен. Пед.мед.институт, 1986. – С. 56.
3.    Батуев А.С. Высшая нервная деятельность. – М.: «Высшая школа», 1991. – С.254
4.    Егорова М.С. Психология индивидуальных различий. – М.: Планета детей, 1977. – С. 329.
5.    Алмазов И.И и др. Болезни сердца и сосудов. Руководство для врачей/Алмазов И.И., Аронов Д.М., Атьков О.Ю.; Под Ред. Е.И.Чазова. – М.: Медицина, 1992. – С. 496.
6.    Палей И.М. Некоторые вопросы изучения структуры индивидуально – типологических характеристик человека в связи с силой нервной системы. Труды XIII Международного конгресса психологов, симпозиум 9. –М.: Изд. Центр «Академия», 1966. – С.92 -96.
7.    Небылицын В.Д. Основные свойства нервной системы человека . – М.: Наука, 1966.
8.    Русалов В.М. Биологические основы индивидуально – психологических различий. - М.: Наука, 1966.
9.    Рождественсая В.И. Индивидуальные различия работоспособности. М.: Наука, 1980.
10.    Обреимова Н.И. Основы анатомии, физиологии и гигиены детей и подростков: Учеб.Пособие для студ.дефектол.фак.высш.пед.учеб.заведений/Обреимова Н.И., Петрухин А.С.- М.: Издательский центр «Академия», 2000. – С. 155-166.
11.    Хомутов А.Е. Антропология. Ростов-на-Дону: «Феникс», Изд.2-е,2003. (Серия «Высшее образование») – С. 84 – 108.
12.    Казин Э.М. Практикум по психофизиологической диагностике: учеб.пособие для студ.высш.учеб.заведений. – М.: Гуманит.изд. центр ВЛАДОС, 2000. – С. 128.
13.    Мощич П.С. и др. Кардиология детского возраста/Мощиц П.С., Сидельников В.М., Кривченя Д.Ю. и др. – К.: Здоровья, 1986. – С. 400.
14.    Ванюшин Ю.С. Компенсаторно – адаптационные реакции кардиореспираторной деятельности/Ванюшин Ю.С., Ситдиков Ф.С. – Казань: Изд-во «Таглимат» Института экономики, управления и права, 2003. С. 128.
15.    Соколов Е.И. Эмоциональное напряжения и реакция сердечно – сосудистой системы/Соколов Е.И, Подачин В.П., Белова Е.В. – М.: Наука, 1980. – С. 212.